Хлебная плесень избегает инфекций, мутируя собственную ДНК

В то время как большинство организмов старается предотвратить мутации своей ДНК, учёные из Великобритании и Китая обнаружили, что обычный грибок, встречающийся на хлебе, активно мутирует собственную ДНК как способ борьбы с вирусоподобными инфекциями.

Хотя мутации могут позволить видам адаптироваться, большинство из них вредны, и эволюционные биологи предполагали, что естественный отбор всегда будет действовать, чтобы снизить частоту мутаций.

Новое исследование профессора Лоуренса Херста из Милнеровского центра эволюции Университета Бата (Великобритания) и его коллег из Нанкинского университета (Китай) показало, что Neurospora crassa (хлебная плесень) является замечательным исключением из этого правила.

Как это работает?

• Организмы борются с транспозонами («прыгающими генами») — вирусоподобными фрагментами ДНК, которые встраиваются в геном хозяина и копируются.
• Neurospora обнаруживает две или более копии одного и того же фрагмента ДНК и атакует их, вызывая мутации в процессе RIP (Repeat-Induced Point mutation).

Результаты исследования

Учёные секвенировали полные геномы родительских и дочерних штаммов Neurospora и обнаружили:

• Каждая пара оснований в геноме Neurospora имеет шанс мутировать примерно один на миллион за поколение.
• Это более чем в сто раз выше, чем у любого невирусного организма на планете.

Выводы

• Neurospora использует RIP для уничтожения транспозонов, но ценой значительных побочных повреждений собственного генома.
• Этот организм противоречит стандартной теории эволюции частоты мутаций, согласно которой отбор должен снижать мутационное бремя.
• Это исключение, подтверждающее правило.

Исследование опубликовано в журнале Genome Biology.